Tribologia

De Viquip??dia

La tribologia ??s la ci??ncia que estudia la fricci??, el desgast i la lubricaci?? de superf??cies en contacte. El terme deriva de la paraula grega tribos, "fregar", i ??s usat universalment des de finals del segle XX.

Per a entendre a la tribologia es requereix de coneixements de f??sica, de qu??mica i de la tecnologia de materials. Les tasques de l'especialista en tribologia (trib??leg) s??n les de reduir la fricci?? i desgast per a conservar i reduir energia, assolir moviments m??s r??pids i precisos, incrementar la productivitat i reduir el manteniment.

Taula de continguts 1 La tribologia com a ci??ncia 2 Fonaments de la tribologia 2.1 Fricci?? 2.2 Desgast 2.3 Lubricaci??

[edita] La tribologia com a ci??ncia

Abans del naixement de la tribologia com ci??ncia es pensava en el terme lubricaci?? o enginyeria de lubricaci??. No s'havia generalitzat la disminuci?? de la fricci?? i el desgast com pr??ctiques quotidianes. Amb la tribologia com ci??ncia s'estudia la fricci?? i els seus efectes associats, com el desgast, tractant de prevenir-los amb millors dissenys i pr??ctiques de lubricaci??. Presa en compte, entre altres aspectes de la maquin??ria industrial, els seg??ents:

• El disseny
• Els materials de les superf??cies en contacte
• El sistema d'aplicaci?? del lubrificant
• El mitj?? circumdant
• Les condicions d'operaci??

[edita] Fonaments de la tribologia

La Tribologia es centra en l'estudi de tres fen??mens:

1. la fricci?? entre dos cossos en moviment
2. el desgast com efecte natural d'aquest fenomen
3. la lubricaci?? com un mitj?? per a evitar el desgast.

[edita] Fricci??

La fricci?? es defineix com la resist??ncia al moviment durant el lliscament o rodament que experimenta un cos s??lid al moure's sobre un altre amb el qual est?? en contacte. Aquesta resist??ncia al moviment dep??n de les caracter??stiques de les superf??cies. Una teoria explica la resist??ncia per la interacci?? entre punts de contacte i la penetraci?? de les asprors. La fricci?? dep??n de

• • i) la interacci?? molecular (adhesi??) de les superf??cies
  • ii) la interacci?? mec??nica entre les parts.

La for??a de resist??ncia que actua en una adre??a oposada a l'adre??a del moviment es coneix com for??a de fricci??. Existeixen dos tipus principals de fricci??: fricci?? est??tica i fricci?? din??mica. La fricci?? no ??s una propietat del material, ??s una resposta integral del sistema.

Les dues lleis b??siques de la fricci?? s'han conegut des de fa un bon temps:

• 1) la resist??ncia de fricci?? ??s proporcional a la c??rrega
• 2) la fricci?? ??s independent de l'??rea de lliscament de les superf??cies.

Vegeu l'article ??fricci???? per ampliar-ne la informaci??.

[edita] Desgast

El desgast ??s el dany de la superf??cie per remoci?? de material d'una o ambdues superf??cies s??lides en moviment relatiu. ??s un proc??s en el qual les capes superficials d'un s??lid es trenquen o es desprenen de la superf??cie. Igual que la fricci??, el desgast no ??s solament una propietat del material, ??s una resposta integral del sistema. Les an??lisis dels sistemes han demostrat que 75% de les falles mec??niques es deuen al desgast de les superf??cies en fregament. Es dedu??x f??cilment que per a augmentar la vida ??til d'un equip s'ha de disminuir el desgast al m??nim possible.

1. Desgast per fatiga. Sorgeix per concentraci?? de tensions majors a les quals pot suportar el material, inclou les dislocacions, formaci?? de cavitats i esquerdes.
2. Desgast abrasiu. ??s el dany per l'acci?? de part??cules s??lides presents en la zona del fregament.
3. Desgast per erosi??. ??s produ??t per un corrent de part??cules abrasives, molt comuna en turbines de gas, tubs d'escapi i de motors.
4. Desgast per corrosi??. Originat per la influ??ncia del medi ambient, principalment la humitat, seguit de l'eliminaci?? per abrasi??, fatiga o erosi??, de la capa del compost format. A aquest grup pertany el Desgast per oxidaci??. Ocasionat principalment per l'acci?? de l'oxigen atmosf??ric o dissolt en el lubrificant, sobre les superf??cies en moviment.
5. Desgast per fregament. Aqu?? es conjuguen les quatre formes de desgast, en aquest cas els cossos en moviment tenen moviments d'oscil??laci?? d'una amplitud menys de 100 ??m. Generalment es d??na en sistemes ensamblats.
6. Desgast adhesiu. ??s el proc??s pel qual es transfereix material d'uns a altres superf??cie durant el seu moviment relatiu, com resultat de soldat en fred en punts d'interacci?? d'asprors, en alguns casos part del material despr??s regressa a la seva superf??cie original o s'allibera en forma d'encenalls o rebaba.

[edita] Lubricaci??

El lliscament entre superf??cies s??lides es caracteritza generalment per un alt coeficient de fricci?? i un gran desgast a causa de les propietats espec??fiques de les superf??cies. La lubricaci?? consisteix en la introducci?? d'una capa interm??dia d'un material ali?? entre les superf??cies en moviment. Aquests materials intermedis es denominen lubrificants i la seva funci?? ??s disminuir la fricci?? i el desgast. El terme lubrificant ??s molt general, i pot estar en qualsevol estat material: l??quid, s??lid, gas??s i fins i tot i semis??lid o past??s.